スペクトル拡散通信方式による無線マルチメディア通信システムの研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07650418
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 河野 隆二 横浜国立大学, 工学部, 助教授 (90170208)
• キーワード: スペクトル拡散通信 / マルチメディア通信 / アクセス制御 / CDMA / 適応信号処理 / ディジタルフィルタ / アレーアンテナ / 干渉除去

研究概要

移動通信や無線LANなどの分野で、国内外の研究機関が行っているスペクトル拡散通信システムの構成法、制御法、解析法などに関する研究動向を調査した。次に、無線マルチメディア通信の実用化が期待される応用分野で解決すべき問題を調査し、理論的な問題整理、その対策技術を検討した。具体的には、
(1)マルチメディア通信品質の評価基準の導出:伝送速度、信号相関特性、プライオリティなど異なる各種情報メディアに共通な通信品質の評価基準を導出した。
(2)無線マルチメディア通信チャネルのモデル化:占有帯域、バケット長、発呼率などの異なるマルチメディア信号が混在する無線通信チャネルのモデル化を行った。
(3)無線通信チャネルにおける干渉・妨害、雑音、フェージングなどの定式化:無線通信チャネルに共存する各種の干渉・妨害、雑音などのシステム外からの影響と、スペクトル拡散通信システム内の他局からの干渉の影響を理論的に定式化した。
(4)アクセス制御や有線通信網との整合性を検討するためのトラヒック解析:CDMA無線系とTDMA有線系を組み合わせたアクセス制御の最適化を行うためのトラヒック解析を行った。
(5)メディアに応じた処理利得や送信電力の制御法の考察:無線マルチメディア通信チャネルにおけるトラヒックの適応的な測定法と考案し、これを用いてマルチメディア通信品質基準を最適化する処理利得と送信電力の適応制御法を考案した。
(6)干渉やフェージングを除去・抑圧するためのディジタルフィルタとアレーアンテナによる時間・空間領域の適応信号処理方式の考案と理論解析:メディアに応じて受ける影響が異なる干渉やフェージングに対して、ディジタルフィルタとアレーアンテナを統合的に利用して適応的に処理する方式を考案し、理論解析した。
(7)CDMAシステム内で生じる他局間干渉を低減するための拡散符号の構成法と時間・空間領域における干渉除去方式の考案と性能解析:スペクトル拡散通信方式によるCDMAシステム内の他局からの干渉を低減し、周波数利用効率を向上するための拡散符号の構成法と、信号処理による適応的な干渉除去方式を検討した。
(8)適応信号処理方式と誤り訂正符号により誤り制御方式との組合せの考案:(6)(7)の適応信号処理における更新アルゴリズムの高速化・高信頼化と、軟判定復号性能の向上のための誤り制御方式との組合せを検討した。
(9)CDMAを組み合わせたアクセス制御方式の考案と性能解析:スペクトル拡散通信方式によるCDMAと、LANで一般に用いられるCSMA/CDなどを組合せたアクセス制御方式を考案し、マルチメディア環境下で性能解析を行なった。
(10)有線通信網との整合性を実現するインターフェイスとプロトコルの体系化:無線通信網に固有な物理レイヤにおける処理遅延などの特性を考慮し、有線通信網とのトランスペアレンシを確保するネットワークアーキテクチャを検討した。
(11)実験的解析:コンピュータ、スペクトル拡散無線LANのハードウェアシステムを用いて、等価的にスペクトル拡散無線マルチメディア通信システムを構成し、理論的に導出された各種の提案方式の性能を定量的に評価、解析した。
(12)総合評価と研究発表:上記(1)〜(12)に基づき、各種提案方式の特長と問題点を明確にし、以後の研究課題として整理した。また、本研究を通じて得られた成果をまとめ、学会において報告した。

研究成果

• [文献書誌] R.Kohno,R.Meidan and L.B.Milstein: "Spread Spectrum Access Methods for Wireless Communications" IEEE Communications Magazine. Vol.33,No.1,. 58-67 (1995)
• [文献書誌] A.Saifuddin,R.Kohno snd H.Imai: "Integrated Receiver Structure of Staged Decoder and CCI Canceller for CDMA with Multilevel Coded Modulation" The European Transactions on Telecommunications. Vol.6, No.1. 9-20 (1995)
• [文献書誌] 何、河野、今井: "直交・双直交ウェーブレット変換に基づくサブバンド符号化のためのフィルタバンクの最適設計" 電子情報通信学会論文誌(A). J78-A 第2号. 270-275 (1995)
• [文献書誌] R.Kohno: "Spatial and Temporal Filtering for Co-Channel Interference in CDMA" Kluwer ISSSTA′94. (1995)
• [文献書誌] W.Mao,R.Kohno and H. Imai: "Two-Stage Address Coding in MFSK/FH-CDMA System" Journal of China Institute of Communications. Vol.16, No.4. 89-93 (1995)
• [文献書誌] N.Ishii,R.Kohno: "Spatial and Temporal Equalization Based on an Adaptive Tapped-Delay-Line Array Antenna" IEICE Transactions on Communications. E78-B, No.8. 1162-1169 (1995)
• [文献書誌] A.Saifuddin and R.Kohno: "Performance Evaluation of Near-Far Resistant Receiver for DS/CDMA Celluler System over Fading Multipath Channel" IEICE Transactions on Communications. E78-B, No.8. 1136-1144 (1995)
• [文献書誌] W.Mao,R.Kohno,H.Imai: "MFSK/FH-CDMA System with Two-Stage Address Coding and Its Error-Correcting Coding and Decoding" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences. E78-A, No.9. (1995)
• [文献書誌] N.Ishii,R.Kohno: "Tap Selectable Viterbi Equalizer Combined with Diversity Antenna" IEICE Transactions on Communications. E78-B, No.11. 1498-1506 (1995)
• [文献書誌] M.Nagatsuka and R.Kohno: "A Spatially and Temporally Optimal Multi-User Receiver Using an Array Antenna for DS/CDMA" IEICE Transactions on Communications. E78-B, No.11. 1498-1497 (1995)
• [文献書誌] J.Wu and R.Kohno: "Wireless Multi-Media CDMA System Based on Transmission Power Control" IEEE Journal of Selected Areas in Communications. (1995)
• [文献書誌] J.Wu and R.Kohno: "Performance Evaluation of Wireless Multi-Media CDMA Network Using Adaptive Transmission Control" IEEE Journal of Selected Areas in Communications. (1995)
• [文献書誌] N.Ishii and R.Kohno: "Spatially and Temporally Joint Transmitter-Receiver Using an Array Antenna" IEICE Transactions on Communications. (1995)
• [文献書誌] D.Jitsukawa and R.Kohno: "Adaptive Multi-User Equalizer Using Multi-Dimensional Lattice Filters or DS-CDMA" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences. E79-A, No.9. (1996)
• [文献書誌] K.Wang and R.Kohno: "Compression Coding Using an Optical Model for a Pair of Range and Grey-scale lmages of Three Dimensional Objects" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences. E79-A, No.9. (1996)
• [文献書誌] S.H.Cho,J.H.Park,R.Kohno and H.Imai: "A Novel Variable-to-Fixed Length Arithmetic Code with Representation of Symbol Probability" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences. E79-A, No.9. (1996)
• [文献書誌] R.Kohno and H.Ishii: "Spatial and Temporal Equalization Based on Tap Selectable Viterbi Equalizaer with Diversity Antennas for Fading Channel" 1995 International Conference on Telecommunications(ICT′95). 51-54 (1995)
• [文献書誌] A.Saifuddin and R.Kohno: "Reverse Link Performance Evaluation of M-Stage Detection for DS/CDMA Celluler System" 1995 Asia-Pasific Conference on Communications(APCC′95). (1995)
• [文献書誌] Ryuji Kohno: "Information Theoretical Aspect of Adaptive Array Antenna Systems" 1995 IEEE International Workshop on Information Theory(ITW′95). (1995)
• [文献書誌] A.Saifuddin and R.Kohno: "Adaptive Multilevel Coding Associated with CCI Cancellation for CDMA" 1995 IEEE International Symposium on Information Theory(ISIT′95). 319- (1995)
• [文献書誌] Jianming Wu and R.Kohno: "Wireless Multi-Media CDMA System Based on Controlling Transmission Power" IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications(PIMRC′95). 36-40 (1995)
• [文献書誌] Naoto Ishii,Minami Nagatuska and Ryuji Kohno: "Spatially and Temporally optimal Multi-User Receiver in DS/CDMA" IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications(PIMRC′95). 950-954 (1995)
• [文献書誌] Ryuji Kohno: "Spatial and Temporal Precoding and Equalization Using Adaptive Array Antenna for Mobile Radio Communications" 1995 Allerton Conference on Communication, Control, and Computing, Prooceedings. (1995)
• [文献書誌] Naoto Ishii and Ryuji Kohno: "Tap Selectable Viterbi Fqualization in Spatial and Temporal Domains for Multipath Channel" 1995 IEEE International Conference on Universal Personal Co mmunications(ICUPC′95). 899-903 (1995)
• [文献書誌] Ahmed Saifuddin and Ryuji Kohno: "Code Optimization for Multilevel Coding in CDMA" 1995 IEEE International Conference on Universal Personal Communications(ICUPC′95). 138-142 (1995)
• [文献書誌] Daisuke Jitsukawa and Ryuji Kohno: "Multiuaer Equalization Scheme Using Lattice Filter for DS/CDMA" 1995 IEEE International Conference on Universal Personal Communications(ICUPC′95). 728-732 (1995)
• [文献書誌] Naoya Yamamura and Ryuji Kohno: "Analysis of CDMA with Multi-dimensional Coded Modulation in Fading Channel" 1995 IEEE International Conference on Universal Personal Communications(ICUPC′95). 246-250 (1995)
• [文献書誌] Ryuji Kohno: "Wireless Multi-media CDMA systems with Various Traffic Control" 1996 Workshop on Wireless Multi-Media Communications. (1996)
• [文献書誌] Pieter van Rooyen,Michiel Lotter and Ryuji Kohno: "Markov Channel Models for DS/SSMA Communications" 1996 International Conference on Telecomunications(ICT′96). (1996)
• [文献書誌] Ryuji Kohno and Naoto Ishii: "Spatially and Temporally Joint Optimnm Transmitter-Receiver Based on Adaptive Array Antenna for Mobile radio Communications" 1996 International Conference on Telecommunications(ICT′96). (1996)
• [文献書誌] Isamu Yoshii and Ryuji Kohno: "Baering Estimation for Wide band Signals in a Multipath Channel" 1996 IEEE International Conference on Vehicular Technology(VTC′96). (1996)
• [文献書誌] Pieter van Rooyen and Ryuji Kohno: "Double Spatial and Time Domain Diversity for DS-CDMA" 1996 IEEE International Symposium on Spread Septrum Techniques and Applications(ISSSTA′96). (1996)
• [文献書誌] Jose Sindi Yamamoto and Ryuji Kohno: "Dynamic Digital Matched Filter Acquisition on DS Receiver" 1996 IEEE International Symposium on Spread Septrum Techniques and Applications(ISSSTA′96). (1996)
• [文献書誌] Daisuke Jitsukawa and Ryuji Kohno: "Adaptive Multiuser qualizer Using Multi-Dimensional Lattice Filters for DS/CDMA" 1996 IEEE International Symposium on Spread Septrum Techniques and Applications(ISSSTA′96). (1996)
• [文献書誌] Yoshitaka Ozawa,Toshio Arai and Ryuji Kohno: "Spread Spe ctrum Data Transmission System Using Earth Returning Circuit in Low-volutage Distribution Line" 1996 IEEE International Symposium on Spread Septrum Techniques and Applications(ISSSTA′96). (1996)
• [文献書誌] 吉井、河野: "MUSICアルゴリズムを用いたアダプティブアレーアンテナによるFH同期捕捉の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST94-99, IT94-116. 37-42 (1995)
• [文献書誌] 呉、河野、今井: "スループットを最大にする無線マルチメディアCDMA通信方式の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST94-97, IT94-114. 25-30 (1995)
• [文献書誌] 長塚、河野、今井: "DS/CDMAにおけるマルチユーザ受信のための空間・時間領域における最適受信機" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST94-77, IT-94-94. 13-18 (1995)
• [文献書誌] 青柳、河野、今井: "EOE系列を用いたDS/SS通信測距複合システムの一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST94-75, IT94-92. 1-6 (1995)
• [文献書誌] 青柳、河野、今井: "周波数選択性フェージングを受けるDS/SS通信測距複合システムの一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST94-76, IT94-93. 7-12 (1995)
• [文献書誌] 大川、河野: "直交マルチキャリアFH-CDMA通信方式の誤り訂正による特性改善" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST94-81, IT94-98. 37-42 (1995)
• [文献書誌] 実川、河野: "DS/CDMAのためのラティスフィルタによるマルチユーザ形適応等化方式" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-9, CS95-16. 49-54 (1995)
• [文献書誌] 石井、河野: "タップ選択型Viterbi等化器をダイバーシティ受信と組み合わせた時間空領域の等化に関する一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-24, CS95-31. 43-48 (1995)
• [文献書誌] ア-メッド・サイフディン、河野: "時変通信路におけるCDMAのための適応多レベル符号化と他局間干渉除去" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-7, CS95-14. 37-42 (1995)
• [文献書誌] 王、河野: "三次元物体を表現するための距離画像と濃淡画像の圧縮符号化の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. DSP95-30. 55-62 (1995)
• [文献書誌] 藤岡、河野: "複数辞書を利用したマルチメディア情報源のためのLZW符号化の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. IT95-3. 13-18 (1995)
• [文献書誌] 呉、河野: "時間スロット適応割り当て制御を用いた無線マルチメディアCDMA通信方式の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-45. 67-72 (1995)
• [文献書誌] 実川、河野: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応等化方式の理論解析" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-50, SAT95-37. 27-33 (1995)
• [文献書誌] 吉井、河野: "広帯域信号についての到来角推定の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-55, SAT95-42. 61-66 (1995)
• [文献書誌] Pieter van Rooyen and Ryuji Kohno: "Choosing Error Control Schemes for DS/SSMA Communications" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-85. 25-30 (1995)
• [文献書誌] ア-メッド・サイフディン、河野: "フェージング通信路におけるDS/CDMAのためのダイバーシティ符号化と他局間干渉除去" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95-84. 19-24 (1995)
• [文献書誌] 石井,河野: "アダプティブアレーアンテナを用いた時間・空間領域における最適送受信システムの検討" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 413-416 (1995)
• [文献書誌] Jianming Wu and Ryuji Kohno: "An Approarch to Optimization Techniques of Wireless Muti-Media CDMA System" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 765-768 (1995)
• [文献書誌] 吉井、河野: "広帯域信号についての到来角推定の一検討" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 211-214 (1995)
• [文献書誌] 実川、河野: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応等化方式の理論解析" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 687-690 (1995)
• [文献書誌] ア-メッド・サイフディン、河野: "フェージング通信路におけるDS/CDMAのためのダイバーシティ符号化と他局間干渉除去" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 703-706 (1995)
• [文献書誌] 藤岡、河野: "学習済み複数辞書を利用したマルチメディア情報源のためのLZW符号化の一検討" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 473-476 (1995)
• [文献書誌] 王、河野: "光学モデルを利用する距離画像と濃淡画像の圧縮符号化の一検討" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 317-320 (1995)
• [文献書誌] デ-ビッド.K.アサノ、河野: "英文テキストの知的圧縮" 第18回情報理論とその応用シンポジウム資料. 577-580 (1995)
• [文献書誌] 河野、石井: "無線通信のためのアダプティブアレーアンテナを用いた時間・空間領域の送受信等化" 1995年DSPシンポジウム資料. (1995)
• [文献書誌] 石井、河野: "DS/CDMAにおけるアレーアンテナを用いた最適送受信システムに関する一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. DSP95-124, SST95-98. 49-54 (1995)
• [文献書誌] 呉、河野: "プロセスゲイン制御を用いた無線マルチメディアCDMA通信方式の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. DSP95-122, SST95-96. 37-42 (1995)
• [文献書誌] 河野: "移動通信におけるスペクトル拡散通信" 電子情報通信学会九州支部専門講習会資料. 13-19 (1995)
• [文献書誌] 河野、実川: "多次元ラティスフィルタによるDS/CDMA適応マルチユーザ等化器" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. RCS95-115. 23-29 (1996)
• [文献書誌] 山本、石井、河野: "高密度ディジタル磁気記録のためのMulti-Track Viterbi等化器の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. DSP95. (1996)
• [文献書誌] 松永、Asano、河野: "複数の畳込み符号を用いた不均一誤り保護符号の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. IT95. (1996)
• [文献書誌] 野尻、藤岡、河野: "マルチメディア情報源のためのMDL規準を導入した算術符号化の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. IT95. (1996)
• [文献書誌] 鈴木、河野: "低軌道衛星通信システムのための送信・再送制御を行うSpread Slotted ALOHA方式の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95. (1996)
• [文献書誌] 石井、河野: "セルラ-CDMAシステムのための移動局分布に応じた適応セル構成法の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95. (1996)
• [文献書誌] 蓮香、河野: "マルチセル型MFSK/CDMAのマルチユーザ受信器の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95. (1996)
• [文献書誌] 花田、河野: "自動車用SSレーダのマルチターゲット検出方式の一検討" 電子情報通信学会研究会技術研究報告. SST95. (1996)
• [文献書誌] 呉、河野、今井: "優先制御を考慮した無線マルチメディアCDMA通信方式の一検討" 電子情報通信学会春季大会. SA5-2. (1995)
• [文献書誌] 石井、河野: "空間ダイバーシティ受信と組合せたタップ選択型Viterbi等化器" 電子情報通信学会春季大会. B-389. (1995)
• [文献書誌] 井上、遠藤、田中、石津、河野: "SS方式自動車用レーダの基本性能の評価" 電子情報通信学会春季大会. B-187. (1995)
• [文献書誌] 橋本、遠藤、青柳、石津、河野: "60GHz帯SS方式自動車用レーダの基本性能の評価" 電子情報通信学会春季大会. (1996)
• [文献書誌] Ryuji Kohno: "Kluwer Academic Pub." Spatial and Temporal Filtering for Co-Channel Interference in CDMA Chapter 3 in Code Division Multiple Access Communications, (1995)